Sanatçının Titan’ın yüzeyine dair anlayışı. Satürn’ün bu ayı, sıcaklığın -179° Celsius’a ulaşmasına rağmen güneş sistemindeki Dünya’ya en çok benzeyen dünyalardan biridir. Güneş sisteminde göllerin bulunduğu tek yer burası ama bunlar hidrokarbon gölleri. Yalnızca karbon ve hidrojenden oluşan bu moleküller, Dünya’daki su gibi davranarak yağmur, nehir oluşumu ve buharlaşmayla metan döngüsüne katılıyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL/Uzay Bilimleri Enstitüsü
Titan, güneş sistemindeki en büyük ikinci uydudur ve yoğun atmosferi olan tek uydudur. Azot ve metan bakımından zengin olan bu atmosferin tepesinde, güneş ışınımı çok çeşitli organik moleküller üretir; bunların bir kısmını yaşamın temel birimi olan hücrenin bileşenleri olarak Dünya’da da buluruz.
Astrofizik ve Uzay Bilimleri Enstitüsü’nden ve Lizbon Üniversitesi Fen Fakültesi’nden (Ciências ULisboa) yüksek lisans öğrencisi Rafael Silva liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, Titan’ın atmosferinden yansıyan güneş ışığını analiz etti ve ilk kez yüze yakın imza tespit etti. metan molekülünün (CH4) elektromanyetik spektrumun görünür bandına, onu diğer atmosferlerde bulmak için gerekli olan izleri kaydeder.
Ayrıca ekip, trikarbon molekülünün (C) varlığına dair olası kanıtlar buldu.3), Titan’ın karmaşık moleküllerini oluşturan kimyasal reaksiyonlar zincirine katılabilecek bir molekül. Onaylanırsa, bu, bir gezegen gövdesindeki trikarbon molekülünün ilk tespiti olacak.
Rafael Silva, “Titan’ın atmosferi, gezegen boyutunda bir kimyasal reaktör gibi çalışıyor ve birçok karmaşık karbon bazlı molekül üretiyor” diyor ve ekliyor: “Güneş sisteminde bildiğimiz tüm atmosferler arasında Titan’ın atmosferi, buna en çok benzeyenidir. Biz erken Dünya’da var olduğunu düşünüyoruz.”
Dünya üzerinde bir gaz olan metan, jeolojik süreçler ve potansiyel olarak biyolojik süreçler hakkında bilgi sağlar. Güneş radyasyonu tarafından hızlı ve geri dönülemez bir şekilde yok edildiği için Dünya veya Titan atmosferinde uzun süre hayatta kalamayan bir moleküldür. Bu nedenle Titan’da metanın yeraltı gazının salınması gibi jeolojik süreçlerle yenilenmesi gerekiyor.
Satürn’ün en büyük uydusunun atmosferi, yüzeyini kalın, opak bir sis tabakasının altında gizliyor. Rafael Silva, bunların organik moleküllerden ve hidrokarbonlardan oluştuğunu, “o kadar büyük ki, Dünya’daki bazı şehirlerdeki atmosferik kirlilik gibi parçacıklar oluşturup yüzeyde biriktiğini” söylüyor ve şunu ekliyor: “Daha da ilginç şeyler olabilir.” kimya var.” Katkıda bulunanlar: NASA/JPL-Caltech/Uzay Bilimleri Enstitüsü
Bu çalışma metanın kimyası hakkında yeni bilgiler getirdi. Görünür ışığın dalga boylarındaki (turuncu, sarı ve yeşil renkli bölgelerdeki) spektral absorpsiyonunun 97 yeni çizgisi, daha önce metan tarafından absorpsiyonla ilişkilendirilen ancak hiçbir zaman bireyselleştirilmeyen çizgi bantlarında tanımlandı. İlk kez bu çizgilerin her birinin dalga boyu ve yoğunluğu biliniyor.
“Yüksek çözünürlüklü spektrumlarda bile metan soğurma çizgileri, Dünya’daki bir laboratuvarda sahip olabileceğimiz gaz miktarına göre yeterince güçlü değil. Ancak Titan’da tam bir atmosfere sahibiz ve ışığın atmosferde kat ettiği yol, Yüzlerce kilometre uzunluğunda. Bu, Dünya’daki laboratuvarlarda zayıf sinyale sahip olan farklı bant ve çizgileri Titan’da çok belirgin hale getiriyor” diyor Rafael Silva.
Metan molekülünün tüm imzalarını bilmek ve kataloglamak, özellikle yüksek çözünürlüklü cihazlarla bile moleküler imzaların yoğunluğu nedeniyle spektrumların analiz edilmesinin zor olduğu karmaşık kimyaya sahip atmosferlerde yeni moleküllerin tanımlanmasına da yardımcı olacaktır.
Ekip, trikarbon molekülünün (C) olası varlığına dair işaretleri bu şekilde buldu.3) yüksek katmanlarda, 600 kilometre yükseklikte. Güneş sisteminde mavimsi bir emisyon olarak kendini gösteren bu molekül, şimdiye kadar sadece kuyruklu yıldızın çekirdeğini çevreleyen materyalde biliniyordu.
Ekibin trikarbonla ilişkilendirdiği Titan üzerindeki soğurma çizgileri az sayıda ve bu tür moleküllere özel olmasına rağmen düşük yoğunlukta. Dolayısıyla bu tespitin doğrulanması için gelecekte yeni gözlemler gerçekleştirilecek.
Burada mavi ışıkta görülebilen Titan atmosferinin üst katmanında, metan molekülleri güneş ışığıyla ayrışıyor ve etan ve asetilen molekülleri halinde yeniden birleşiyor. Daha aşağılarda turuncu sisler yüzeyi tamamen gizliyor. Kredi bilgileri: NASA/JPL/Uzay Bilimleri Enstitüsü
Rafael Silva, “Titan atmosferinin kimyasal karmaşıklığına katkıda bulunan farklı moleküller hakkında ne kadar çok şey bilirsek, Dünya’daki yaşamın kökenine izin vermiş veya onunla ilişkili olabilecek kimyasal evrim türünü o kadar iyi anlayacağız” diyor. , ve ekliyor: “Dünyadaki yaşamın kökenine katkıda bulunan bazı organik maddelerin, Titan’da gözlemlediklerimize nispeten benzer süreçlerle atmosferde üretildiği düşünülüyor.”
Şu anda Satürn’ün bu ayı, güneş sistemindeki benzersiz bir dünyadır ve gezegen sistemimiz dışındaki gezegenlerin (ötegezegenler olarak adlandırılan) atmosferlerinin gelecekteki gözlemlerini hazırlamak için bir test alanıdır. Bunların arasında Titan gibi küçük, soğuk cisimler de olabilir.
“Bunun gibi zorlu analizlerde kazanılan deneyim, James Webb uzay teleskobuyla kızılötesi gözlemlere veya gelecekteki gözlemlere fayda sağlayabilir” Ariel Uzay misyonu, Avrupa Uzay Ajansı’ndan (ESA)”, şu anda yayınlanan bu makalenin ikinci yazarı Pedro Machado yorumunu yapıyor.
Bu çalışma için kullanılan veriler, ESO’nun Şili’deki Çok Büyük Teleskopu (VLT) üzerine kurulu UVES yüksek çözünürlüklü görünür ve morötesi tayfçekeri ile Haziran 2018’de gerçekleştirilen gözlemlerden elde edilmiştir. Aynı araçla 2005 yılında toplanan arşiv verileri de kullanıldı.
Araştırma yayınlanan dergide Gezegen ve Uzay Bilimi.
Daha fazla bilgi:
Rafael Rianço-Silva ve diğerleri, Titan’ın çok yüksek çözünürlüklü görünür spektrumu üzerine bir çalışma: Görünür CH’de çizgi karakterizasyonu4 bantlar ve C arayışı3, Gezegen ve Uzay Bilimi (2024). DOI: 10.1016/j.pss.2023.105836
Alıntı: Satürn’ün ayı, metan molekülünün daha iyi anlaşılmasını sağlamak için bir test alanıdır (11 Mart 2024), 11 Mart 2024 tarihinde https://phys.org/news/2024-03-saturn-moon-ground-gain-methane adresinden alınmıştır. .html
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan her türlü adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır.